12F1822 スペックオーバービューを読む②
投稿日 2011/10/15
12F1822はMicrochip社の8pinマイクロコンピュータです。
8ピンでは新しい部類に入りますが、小さい割にはかなり高機能で、その贅沢なスペックに惚れました。
そこで今回から、少しずつ12F1822を解剖していきたいと思います。(説明がわかりやすくなる場合は12F683を引き合いにして説明します。)
英文のスペック(データシート)とインターネットを検索して得られた知識ですから間違っているところがあるかもしれませんが、今後12F1822を活用していく上でひつような勉強ととらえています。
Microchip 12F1822のデータシートからすこしずつ抜粋して、解釈していきます。
今回はオシレータ関連です。
Flexible Oscillator Structure:
• Precision 32 MHz internal Oscillator Block:
- Factory calibrated to ± 1%, typical
- Software selectable frequencies range of 31 kHz to 32 MHz
• 31 kHz Low-Power Internal Oscillator
• Four crystal modes up to 32 MHz
• Three external clock modes up to 32 MHz
• 4X Phase Lock Loop (PLL)
• Fail-Safe Clock Monitor:
- Allows for safe shutdown if peripheral clock stops
• Two-Speed Oscillator Start-up
• Reference Clock Module:
- Programmable clock output frequency and duty-cycle
• Precision 32 MHz internal Oscillator Block:
- Factory calibrated to ± 1%, typical
- Software selectable frequencies range of 31 kHz to 32 MHz
古いPICだと外部にクリスタルオシレータを用意しないといけなかったのですが、最近のPICはオシレータが内蔵されています。それも12F1822では32MHzです。(12F683は8MHz) 12F683の内蔵オシレータは8MHzが原発振ですが、12F1822では500KHzが原発で、それをPLLで高くしています。オシレータのクロックは工場出荷時に±1%にキャリブレーションされています。32MHzだと31.68MHzから32.32MHzの間にあるということになります。レジスタ値を変更することでソフトウェアでチューニングできるようにもなっています。オシレータはMIN 31KHzからMAX 32MHzまでソフトウェアで選択して使用可能です。
• 31 kHz Low-Power Internal Oscillator
31KHzのオシレータは、これだけで独立しています。一般的にCMOSアーキテクチャではクロック周波数が低いほど消費電力がすくなくなります。(Low-Power)
• Four crystal modes up to 32 MHz
内蔵オシレータで32MHzまで使用できますが、外付けのオシレータを使用することもできます。その場合でもMAX 32MHzです。
EC(External clock mode)、 LP(32 kHz Low-Power Crystal mode)、XT(Medium Gain Crystal or Ceramic Resonator Oscillator mode)、HS(High Gain Crystal or Ceramic Resonator mode)の4つが使えます。
ECモードはロジックレベル出力の発振器を使用する場合のモードです。LP、XT、HSは水晶発振子またはセラミック発振子を使用するモードで、そのゲインによってCPU内部のインバータアンプのゲインを選びます。LPは時計用の32.768KHzの発振子用です。
• 4X Phase Lock Loop (PLL)
クロックを4逓倍する機構です。外付けのクロックオシレータ(EC,LP,XT,HS)の周波数を4倍にできます。たとえばMAX 32MHzのクロックとする場合、8MHzのオシレータでよいことになります。安定性とジッタなどの外乱を考えると低い周波数のオシレータをPLLで高くしたほうが有利でしょう。
• Fail-Safe Clock Monitor:
- Allows for safe shutdown if peripheral clock stops
外部オシレータが停止したことを検出し、内部オシレータに切り替えて実行を継続します。外部オシレータが復帰したことを検出してもとに戻すことも可能です。
• Two-Speed Oscillator Start-up
スリープを頻繁に繰り返すようなアプリケーションの省電力化のために、外部オシレータ(LP, XT, HSの発振子の場合)が安定するまでは、内部オシレータを使おうとい仕組みです。発振器(EC)の場合はこの機能は働きません。
• Reference Clock Module:
- Programmable clock output frequency and duty-cycle
オシレータの周波数を分周する機能です。内部/外部オシレータいずれでも使え、0から128分周までを8段階で指定可能です。またデューティーも0から75%までの5段階で指定可能です。
12F683のオシレータの概要です。
• Precision Internal Oscillator:
- Factory calibrated to ±1%, typical
- Software selectable frequency range of 8 MHz to 125 kHz
- Software tunable
- Two-Speed Start-up mode
- Crystal fail detect for critical applications
- Clock mode switching during operation for power savings
(JF1VRR)